Interessante Messungen/ Rechteckgeneratoren

Lernziele

Kennen und Ausprobieren von verschiedenen Alternativen.

Letzten Endes soll der Leser entscheiden können, welcher Rechteckgenerator für seine Schaltung der geeignetste ist.

Kriterien für die Auswahl

• Bauteil Aufwand
• Kosten
• Stabilität
  • Temperaturstabilität
  • Spannungsstabilität
• Genauigkeit
• Frequenzbereich
• Stromverbrauch

Bilder

Astabile Kippstufe

Messungen an einer Astabilen Kippstufe

RC

Ablauf (grob)

• Ausgang = 1
• C lädt
• C hat Schwellspannung
• Ausgang = 0
• C entlädt
• C hat Schwellspannung
• Ausgang = 1
• ...

Es empfiehlt sich, nach möglichkeit einen weiteren Schmitt-Trigger als Buffer zu verwenden um Rückwirkungen durch die Last und die Kabel zu verkleinern.

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Diese Schaltung ist nicht zuverlässig, weil die Bauteile zwangsläufig im sogenannten verbotenen Bereich betrieben werden.

Formel:

$f \approx \frac{1}{2 * R * C}$

Je nach verwendeten ICs kann es ganz andere Resultate geben!

NE 555

Unterer bis mittlerer Frequenzbereich

Das Universal Bauteil.

Der 555 (jenach Hersteller auch als LM555, NE555 ... bekannt) ist auf Grund seines Preises, seiner Zuverlässigkeit und seiner Bekanntheit der Standard IC sowohl für Bastler als auch für Industrieanwendungen.

$f=\frac{1.44}{C_1*(R_1+R_2*2)}$

Zubeachten: Es gibt Bipolare und CMOS Varianten

Eigenschaft	Bipolar (LM555)	CMOS (LMC555)
Versorgungsspannung	4.5V bis 16V	1.5V bis 15V
Ausgangsspannung (High)
Ausgangsspannung (Low)
Ausgangsstrom (max)	200mA	100mA
Ruhestrom (an 5V)	3 ... 6 mA	100 ... 250 uA
Maximal Frequenz		3 MHz

Eine Änderung der Versorgungsspannung hat nur einen geringen Einfluss auf die Stabilität

Je nach Schaltung sollte dem Einschwingverhalten Beachtung geschenkt werden.

50% Duty Cycle

Abstutzkondensator

Quarzoszillator

Mittlerer bis oberer Frequenzbereich.

Hohe Genauigkeit und Stabilität

Links

• Multivibrator
• NE555
• Quarzoszillator
• Schmitt-Trigger